測(cè)量學(xué)的基本知識(shí)2012

會(huì)計(jì)學(xué)1測(cè)量學(xué)的基本知識(shí)20122、地球的形狀（1）地球的自然表面不規(guī)則曲面平均半徑6371km

珠峰8844.43m，馬里亞那海溝11022m，海洋71%第1頁(yè)/共40頁(yè)第2頁(yè)/共40頁(yè)（2）大地水準(zhǔn)面液體受重力而形成的靜止表面稱為水準(zhǔn)面。同一水準(zhǔn)面上的重力位處處相等；同一水準(zhǔn)面上任一點(diǎn)的鉛垂線都與水準(zhǔn)面相正交。與平靜的平均海水面相重合、并延伸通過陸地而形成的封閉曲面稱為大地水準(zhǔn)面大地水準(zhǔn)面包圍的形體稱為大地體(Geoid)第3頁(yè)/共40頁(yè)第4頁(yè)/共40頁(yè)3、地球的大小（1）

參考橢球體一個(gè)與大地水準(zhǔn)面非常接近的旋轉(zhuǎn)橢球體來代替地球的形狀和大小，稱為參考橢球體。參考橢球體面處處與法線垂直，參考橢球體的形狀和大小取決于a、b、α。第5頁(yè)/共40頁(yè)（1）

參考橢球體一個(gè)與大地水準(zhǔn)面非常接近的旋轉(zhuǎn)橢球體來代替地球的形狀和大小，稱為參考橢球體。參考橢球體面處處與法線垂直，參考橢球體的形狀和大小取決于a、b、α。第6頁(yè)/共40頁(yè)配合最佳的參考橢球面

大地水準(zhǔn)面大地水準(zhǔn)面差距N第7頁(yè)/共40頁(yè)橢球名稱年代長(zhǎng)半軸a/m扁率f附注德蘭布爾180063756531:334.0法國(guó)白塞1551:299.1528128德國(guó)克拉克188063782491:293.459英國(guó)海福特190963783881:297.0美國(guó)克拉索夫斯基194063782451:298.3前蘇聯(lián)1980年大地測(cè)量參考系統(tǒng)197963781401:298.257IUGG第17屆大會(huì)推薦值WGS-84系統(tǒng)198463781371:298.257223563美國(guó)國(guó)防部制圖局（DMA）（2）地球橢球體的元素值第8頁(yè)/共40頁(yè)

我國(guó)所采用的參考橢球有：新中國(guó)成立前的海福特橢球；新中國(guó)成立初期的克拉索夫斯基橢球。1978年我國(guó)根據(jù)自己實(shí)測(cè)的天文大地資料推算出適合本地區(qū)的地球橢球參數(shù)，從而建立了1980西安大地坐標(biāo)系，并將大地原點(diǎn)設(shè)于陜西省涇陽(yáng)縣永樂鎮(zhèn)。第9頁(yè)/共40頁(yè)（3）橢球定位

確定地球橢球與大地體的相關(guān)位置的過程。其目的是使地球橢球面的局部與某一地區(qū)的大地水準(zhǔn)面實(shí)現(xiàn)最佳擬合。

第10頁(yè)/共40頁(yè)（4）我國(guó)坐標(biāo)系的使用情況1954年北京坐標(biāo)系選用克拉索夫斯基橢球元素

a=6378245m,α=1:298.3與蘇聯(lián)1942年坐標(biāo)系聯(lián)測(cè)1980年國(guó)家坐標(biāo)系選用IUGG推薦的橢球元素

a=6378140m,α=1:298.257原點(diǎn)在陜西涇陽(yáng)縣永樂鎮(zhèn)第11頁(yè)/共40頁(yè)第12頁(yè)/共40頁(yè)

2000國(guó)家大地測(cè)量坐標(biāo)系（CGCS2000-ChineseGeodeticCoordinateSystem2000,2008年7月1日啟用）選用IUGG推薦的橢球元素a=63781137m,α=1:298.257

第13頁(yè)/共40頁(yè)二、地面點(diǎn)位置的確定1、地面點(diǎn)的平面位置（1）地理位置子午面------地球上任一點(diǎn)的鉛垂線與地軸所組成的平面。經(jīng)度-------所在的子午面與首子午面（過英國(guó)格林尼治天文臺(tái)）的夾角l第14頁(yè)/共40頁(yè)緯度-------所在點(diǎn)的鉛垂線與赤道平面之間的夾角。B第15頁(yè)/共40頁(yè)（2）地理坐標(biāo)

a、天文坐標(biāo)：又稱為天文地理坐標(biāo)，表示地面點(diǎn)在大地水準(zhǔn)面上的位置，用天文經(jīng)度和天文緯度表示。大地水準(zhǔn)面和鉛垂線是天文地理坐標(biāo)系的主要面和線第16頁(yè)/共40頁(yè)第17頁(yè)/共40頁(yè)

b、大地坐標(biāo)：又稱為大地地理坐標(biāo)，是表示地面點(diǎn)在旋轉(zhuǎn)橢球面上的位置，用大地經(jīng)度和大地緯度表示。大地地理坐標(biāo)系是建立在地球橢球面上的坐標(biāo)系。地球橢球面和法線是大地地理坐標(biāo)系的主要面和線地面點(diǎn)的大地坐標(biāo)是它沿法線在地球橢球面上投影點(diǎn)的經(jīng)度L和緯度B第18頁(yè)/共40頁(yè)第19頁(yè)/共40頁(yè)（3）高斯平面直角坐標(biāo)為了簡(jiǎn)化計(jì)算，要將（橢）球面上的元素歸算（投影）到平面上。所謂投影就是建立起（橢）球面上的點(diǎn)與平面上的點(diǎn)一一對(duì)應(yīng)的數(shù)學(xué)關(guān)系。地圖投影學(xué)就是研究這個(gè)問題的學(xué)科，是數(shù)學(xué)也是地理學(xué)的一個(gè)分支學(xué)科?；绢愋陀校簣A錐投影，圓柱投影，平面投影，任意投影等。第20頁(yè)/共40頁(yè)A、高斯投影是等角橫切橢圓柱投影。

等角投影就是正形投影。所謂，正形投影，就是在極小的區(qū)域內(nèi)橢球面上的圖形投影后保持形狀相似。即投影后角度不變形。第21頁(yè)/共40頁(yè)NSO中央子午線KK′LL′母線母線第22頁(yè)/共40頁(yè)第23頁(yè)/共40頁(yè)B、投影帶的劃分投影帶的劃分高斯投影除中央經(jīng)線無變形外，離中央經(jīng)線愈遠(yuǎn)變形就愈大，為了控制變形的大小而采用分帶投影法，根據(jù)地圖比例尺精度的要求，常采用6°和3°投影帶。

6°帶的劃分是以起始子午線開始，自西向東每經(jīng)差6°為一帶，全球共分為60帶。每帶中央經(jīng)線的經(jīng)度中和投影帶號(hào)有如下關(guān)系:

3°帶是在6°帶基礎(chǔ)上劃分的，它是從東經(jīng)1.5°開始，每隔經(jīng)差3°為一帶，全球共分為120帶。其中央經(jīng)線中與投影帶號(hào)之間有如下關(guān)系:

第24頁(yè)/共40頁(yè)第25頁(yè)/共40頁(yè)C、高斯直角坐標(biāo)系的建立理論上中央子午線的投影是X軸，赤道的投影是Y軸，其交點(diǎn)是坐標(biāo)原點(diǎn)。點(diǎn)的X坐標(biāo)是點(diǎn)至赤道的距離；點(diǎn)的Y坐標(biāo)是點(diǎn)至中央子午線的距離，設(shè)為y’；y’有正有負(fù)。為了避免Y坐標(biāo)出現(xiàn)負(fù)值，把原點(diǎn)向西平移500公里。為了區(qū)分不同投影帶中的點(diǎn)，在點(diǎn)的Y坐標(biāo)值上加帶號(hào)N所以點(diǎn)的橫坐標(biāo)通用值為

y=N*1000000+500000+y’第26頁(yè)/共40頁(yè)y(E)赤道OABxAyAxByBx(N)中央子午線投影500kmyAyB第27頁(yè)/共40頁(yè)

某點(diǎn)坐標(biāo)為x=3263245m,y=21534357m表示該點(diǎn)位于第21個(gè)6°帶上，距赤道3263245m，距中央子午線34357m。解:

根據(jù)概念:y=y*+500km,

將坐標(biāo)代入可得:534357=y*+500000y*=34357m

（結(jié)果為正表示該點(diǎn)在中央子午線東側(cè)，若結(jié)果為負(fù)表示該點(diǎn)在中央子午線西側(cè)）。第28頁(yè)/共40頁(yè)（4）平面直角坐標(biāo)平面坐標(biāo)系以當(dāng)?shù)氐乃矫鏋橹饕?不需要投影)通常以當(dāng)?shù)氐谋狈较驗(yàn)樽鴺?biāo)軸的正方向地平坐標(biāo)系只用于小的局部地區(qū)第29頁(yè)/共40頁(yè)2、地面點(diǎn)的高程（1）幾個(gè)基本概念高程（絕對(duì)高程、海拔、正高）-----地面點(diǎn)到大地水準(zhǔn)面的鉛垂距離。假定（相對(duì)）高程-----地面點(diǎn)到假定水準(zhǔn)面的鉛垂距離。高差-----兩點(diǎn)間的各處之差。假定水準(zhǔn)面大地水準(zhǔn)面高差第30頁(yè)/共40頁(yè)（2）大地水準(zhǔn)面的確定1956年黃海高程系:根據(jù)青島驗(yàn)潮站1950-1956年間的驗(yàn)潮結(jié)果，作為黃海平均海水面水準(zhǔn)原點(diǎn)高程：72.289m1985年國(guó)家高程基準(zhǔn)根據(jù)青島驗(yàn)潮站1952-1979年間的驗(yàn)潮結(jié)果，作為黃海平均海水面水準(zhǔn)原點(diǎn)高程：72.260m第31頁(yè)/共40頁(yè)第32頁(yè)/共40頁(yè)中國(guó)永久性水準(zhǔn)原點(diǎn)位于青島觀象山山頂處，由中國(guó)人民解放軍總參測(cè)繪局于1954年建成，作為中國(guó)的海拔起點(diǎn)，全國(guó)各地的海拔高度皆由此點(diǎn)起算。第33頁(yè)/共40頁(yè)三、比例尺1、概念：圖上的直線長(zhǎng)度與地面上相應(yīng)線段水平投影之比。2、分類：數(shù)字比例尺、圖示比例尺3、比例尺的精度：把地形圖上0.1mm所能代表的實(shí)地水平距離稱為比例尺精度。第34頁(yè)/共40頁(yè)第四節(jié)測(cè)量基本原則

測(cè)量目的怎樣按規(guī)定要求測(cè)定地物、地貌的相對(duì)位置或絕對(duì)位置，并按一定的投影方式和規(guī)定的文字符號(hào)將其轉(zhuǎn)繪于圖紙上，形成地形圖。地形：地貌和地物第35頁(yè)/共40頁(yè)測(cè)量原則測(cè)量工作在布局上：由整體到局部

測(cè)量次序：先控制后碎部

測(cè)量精度：從高級(jí)到低級(jí)

步步有檢核控制測(cè)量與細(xì)部測(cè)量第